Способ внепечной обработки чугуна

(71) Уральский научно- довательскийинститут черных металло аткинский металлургический завод(73) Уральский научно-исследовательскийинститут черных металлов и Саткинский металлургический завод(56) Авторское свидетельство СССРМ. 1073289, кл. С 21 С 1/02, 1980,Авторское свидетельство СССРМ 1252347, кл. С 21 С 1/02, 1983. иссле виС Изобретение относится к черной металлургии, в частности к внедоменной обработке жидкого доменного чугуна, иможет быть использовано для получения чугунов повышенной чистоты,Известен способ внепечной обработки чугуна, включающий обессеривание его в чугуновозном ковше и скачивание шлака перед сливом в миксер, после чего присаживают на поверхность металла известь или известняк в количестве 0,5-3 кг/т, которую затем вместе с оставшимся шлаком сливают в миксер.Недостатками известного способа являются его высокая дефосфирующая способность и использование в ней десульфурирующей смеси на осноье магния и извести. Известно, что в процессе десульфурации и дефосфорации использование данных компонентов ведет к увеличеуюших, что вызыраты и повышает необхо пающе водств ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР О ап 1 ПК 57(57) Использование: внедоменная обработка жидкого доменного чугуна для получения чугунов повышенной чистоты. Сущность изобретения: выпуск чугуна в ковш осуществляют со скоростью 40-55 кг/с при 1390- 1450 С, рафинирующий резгент в количестве 5-20 /, в смеси с кальцинированной содой подают на дно ковша, остальное количество реагента вводят на струю металла до момента заполнения на 3/4 обьема ковша, В качестве рафинируюшего реагента используют колошниковую пыль доменного производства. 1 з.п.ф-лы, 1 табл,нию распада шлакообразвает дополнительные затизнос футеровки ковша,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ десульфурзции чугуна, включающий введение в жидкий расплав чугуна смеси сыпучего десульфурирующего резганта с кальционированной содой в количестве О кг/т чугуна. В качестве сыгучео десульфурирующего реагентэ используется саморзссыпающийся шлак злектропечного производства при отношении глубины ввода смеси к общей высоте обрзбзт,чваемого в емкости расплава чугуна ОЗ-О 6.Недостатками данного сг 1 особз являютлабое дефосфорирующее д иствие и димость использования саморассыгося шлака злектропс нгчо произв, что затрудняет использоллниданного процесса на предприятиях без производства стального лит ьл. Кроме того, данный способ требует использования дополнительного оборудования фурмы специальной конструкции), что усложняет процесс рафинирования металла. По истечении в среднем 10 мин наблюдается интенсивное развитие процесса рефосфорации, ведущего к повышению содержания фосфора в металле.Целью изобретения является повышение дефосфорации чугуна и предотвращенил процесса рефосфорации,Данная цель достигается тем, что выпуск чугуна в ковш осуществляется со скоростью 40-55 кг/с при 1390-1450 ОС, а рафинирующий реагент в количестве 5-20% в смеси с кальционированной содой подают на дно ковша, остальное количество реагента вводят на струю металла до момента заполнения им 3/4 объема ковша, В качестве рафинирующего реагента используется колошниковая пыль доменного производства,При использовании кальционированной соды для дефосфорации реакция окисления фосфора протекает с достаточно большой скоростью. Проведенные исследования показывают, что через 10 мин после обработки расплава чугуна содой содержа" ние фосфора в металле начинает повышаться из-за поглощения фосфора металлом из шлака. Введение совместно с содой калашниковой пыли обеспечивает равномерное образование фосфата натрия 3 МаО Р 20; и отсутствие минимума в содерхап фосфора со временем в металле, При этом также дос гигеется более низкое остаточное содержание фосфора в металле из-за повышения активности фосфора при присутствии в расплаве окислов железа ГеО - Ге 2 Оз, С целью повышения усвоения колошниковой пыли она вводится в расплав в 2 этапа, На первом этапе 5-20 оь от общего количества колошниковой пыли вводится на дно ковша со всем количеством кальционированной соды, а остальное количество колошниковой пыли вводится на выпуске металла на желобе. Связано это с тем, что при введении всей порции колошниковой пыли на дно ковша снижается степень его усвоения из-за ее частичного улетучивания под действием струи металла, а так;ке спокания ее в труднорастворимую массу. Кроме того, кальционированнал сода, вступая в реакцию со струей металла, образует обильную пену, которая затрудняет процесс полного заполненил ковша чугуном и уменьшает эффективность ее дефосфорирующего действия. Введение рафинирую 5 10 15 щего реагента частично на струк металла способствует осаждению образующейся пены. Вся колошниковая пыль должна быть введена в расплав к моменту заполнения ковша на 3/4 объема. При более позднем ее введении она, попадая на поверхность образующейся,суспензии, не оказывает заметного рафинирующего влияния. Величина струи металла, поступающего в ковш, оказывает большое влияние на кинетику процесса дефосфорации, Экспериментальным путем установлено, что при наполнении ковша металлом со скоростью менее 40 кг/с слабая ст, уя не обеспечивает хорошего перемешивания металла, в результате чего развитие процесса дефосфорации протекает неинтенсивно. При сильной струе. поступающей со скоростью более 55 кг/с, быстро наполняется ковш, что приводит к неполному использованию обесфосфоривающей способности образующегося шлака. Температура на выпуске металла из домны в ковш также оказывает большое влияние на дефосфорирующую способность предлагае 20 25 мой смеси. Снижение температуры ниже1390 С приводит к образованию малоподвижного шлака, что уменьшает эффект дефосфорации, а при увеличении температуры30 свыше 1450 С возможен обратный переходфосфора из шлака в чугун в период выдержки чугуна в ковше.Использование в качестве компонентарафинирующей смеси колошниковой пыли35 доменного производства в избытке, имеющемся на каждом металлургическом предприятии, позволяет значительно упроститьспособ обработки, так как не требует использования дорогостоящих приспособле 40 ний,Сопоставительный анализ заявляемоготехнического решения с прототипом показал, что данный способ внедоменной обработки чугуна отличается от известного тем,45 что выпуск чугуна в ковш производится соскоростью 40-55 кг/с при 1390-1450 С, арафинирующий реагент в количестве 5-200 в смеси с кальционированной содой подаютна дно ковша, остальное количество реаген 50 та вводят на струю металла до момента заполнения им 3/4 объема ковша,Следовательно, данное техническое решение соответствует критерию "новизна", а вкачестве рафинирующего реагента исполь 55 зуют колошниковую пыль.При поиске по научно-технической и патентной литературе не были обнаруженытехнические решения, содержащие в совокупности признаки, отличающие данноетехническое решение от прототипа,,007 ,007 ,015 ,0210.009 0 025 0.0 ЛЗ Н,Вагинргентал оставител ехред М.М Корректор Н,Бучо едактор аказ 3943 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям пр 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Н .СОР д, ул.Гаглпп Производственно-издательский ком т "Пат т". г. Уж Известно использование колошниковой пыли в шихте, поступающей на агломерацию, Однако применение ее в этом случае не обеспечивает таких свойств, которые они проявляют в предлагаемом решении. В предлагаемом техническом решении применение ее в качестве составляющей рафинирующей смеси обеспечивает повышение дефосфорации чугуна и предотвращает процесс рефосфорации; Следовательно, этот признак приобретает новое свойство, ранее неизвестное, Таким образом, данное техническое решение соответствует критерию " существенные отличия".П р и м е р 1. Для промышленного исследования эффективности предлагаемого способа внепечной обработки чугуна провели дефосфорацию чугуна в чугуновозных ковшах у доменной печи в условиях Саткинского металлургического завода. Количество кальционировэнной соды составляло 5 кг на 1 т чугуна, При сливе чугуна и его обработки по предлагаемому способу обеспечивается максимальное снижение остаточного содержания фосфора. При выдеркке металла в ковше в течение 30 мин наблюдается незначительное повышение содержания фосфора в чугуне, примеры 2 и 3 (таблица). Колошниковая пыль вводилась на дно ковша в бумажных мешках, Химический состав колошниковой пыли был следующим, мас. : 39-43 ГеО + Ре 20 з, 7-8,5 Я 02, 1,5-2-0 А 20 з, 9-10 М 9 О; 2-3 МпО, 7-8 С: 0,005-0,01 Р 20; Ре ост. При г гклпнен 11 н параметров способа обработки от п редлагд.емых, что связано с изменением скорости заполнения ковша, температура металла 5 при выпуске количества рафик руемого ре.агента, вводимого в ковш, дефосфорирующая способность способа снижаются (примеры 4 и 5). Предлагаемый способ внепечной обработки в условиях Саткинского 10 металлургического завода обеспечивал удаление фосфора из чугуна и получение пере- дельных чугунов класса А. Формула изобретения15 1. Способ внепечной обработки чугуна,включающий выпуск его в чугуновозныйковш, рафинирование в ковше путем введения в жидкий расплав смеси рафинирующегореагента с кальцинированной содой, о т л и ч а 20 ю щ и й с я тем, что, с целью повышениястепени дефосфорации чугуна и предотвращения рефосфорации, выпуск чугуна в ковшосуществляют со скоростью 40-55 кг/с при1390-1450 С, а рафинирующий реагент в ко 25 личестве 5-20, в смеси с кальциниронанной содой подают на дно ковша остальноеколичество реагента вводят на струю металла до момента заполнения им 3/4 объемаковша,30 2. Способ по п.1, о т л и а ю щ и й с ятем, что в качестве рафинируюцего реагента используют колошниковуо пь ль доменного производства,